Кузнец-любитель

Хороший каменный уголь должен быть тверд, совершенно черного цвета и, зажженный в горне, даже при умеренном дутье мехов должен обращаться в сплошную массу – спекаться. Это качество угля, то есть спекаемость, составляет одно из необходимых условий для развития при горении угля в горне высокой температуры, при которой производятся все кузнечные работы.

Кусок железа, который нужно разогреть, зарывают в уголь, температура горения которого должна быть достаточно высока для этой операции, чего можно достигнуть только сосредоточением жара в горновом гнезде. В этом гнезде горящая кучка угля в различных точках имеет различную температуру: самый сильный жар сосредоточивается в средине кучки и постепенно уменьшается к наружным и верхним слоям, охлаждаемым внешним холодным воздухом кузницы. Уголь, спекаясь, образует собою как бы предохранительную кору, которая окружает накаливаемый металл в виде непроницаемого для наружного воздуха свода, чем достигается возможность сосредоточения внутри гнезда сильного жара. Для увеличения плотности этой коры необходимо развить в горне очень высокую температуру, для чего поверхность горящего угля спрыскивают намоченной в воде шваброй с короткой ручкой.

Древесный уголь может быть рекомендован для кузнечных работ только в некоторых случаях, например для накаливания мелких вещей из стали при выделке инструментов. Древесный уголь не спекается и не содержит в себе никаких вредных для металла примесей; накаливание металла происходит в нем много медленнее, чем в каменном угле и коксе.

Не следует упускать из виду при суждении о качестве древесного угля и пригодности его для кузнечного дела, что он должен быть плотен и сравнительно тяжел.

Легкий уголь, выжженный из сосны и ели, не дает большого жара сравнительно с углями твердых пород дерева. По цене древесный уголь обходится много дороже каменного угля, хотя его идет несколько меньше, чем последнего.

Кокс, если он не содержит примесей серы и других вредных веществ, может дать большую экономию в топливе, так как сравнительно с каменным углем кокса расходуется в час приблизительно на 40 % менее.

Принадлежности горна. Во всякой кузнице с постоянным горном необходимо иметь несколько вещей, предназначенных для хранения угля и управления огнем. К числу таких принадлежностей относятся:

• Железный ящик, предназначенный для хранения в нем каменного угля, необходимого для засыпки в горн. Такие ящики ставят у стенки горна, чтобы уголь был под руками у кузнеца.

• Железное ведро. Вода, необходимая для кузнечных работ, должна быть всегда наготове. В маленьких кузницах держат воду в ведрах, а в больших – в особых чанах.

• Кочерга служит для размешивания угля и выгребания скопившейся в гнезде золы.

• Пика предназначена для протыкания спекшейся массы угля.

• Лопата употребляется для засыпки угля. Вместо лопаты можно делать засыпку железным совком с деревянною ручкою.

Инструменты и приспособления

В кузнечном мастерстве для отковки металлических вещей и других работ необходимо иметь несколько инструментов и принадлежностей, к краткому описанию которых мы теперь и перейдем.

Прежде всего надо заметить, что только весьма немногие кузнечные работы могут быть исполнены руками одного человека, так как здесь, кроме знания дела, требуется и мускульная сила, значительно большая, чем может располагать ею один человек. Кроме того, кузнецу пришлось бы одновременно следить за нагреванием металла, производить дутье и ковать более или менее тяжелыми орудиями. Вот почему в кузнечной мастерской на каждый очаг горна ставят кузнеца, как главного и ответственного руководителя и исполнителя работы, а в помощь ему назначается менее опытный, но обладающий достаточно развитою мускульною силою помощник или молотобоец.

Наковальня. Ковка различных вещей и вообще большая часть кузнечных работ производится на особой металлической подставке, называемой наковальней.

Простейший тип кузнечной наковальни показан на рис. 7.

Рис. 7

Она состоит из массивной подставки, верхняя поверхность которой называется лицом и делается ровной и гладкой. Наковальни бывают железные и чугунные. Железная наковальня выковывается из массивного куска железа, рабочая поверхность которого для большей крепости наваривается сталью. Такая наковальня хорошо противостоит ударам молотков и долго сохраняет гладкость лица и очертаний ограничивающих его ребер. Чугунная наковальня обходится много дешевле железной, но такая наковальня хрупка и ломка. Она также наваривается сталью, но срок ее службы от этого не увеличивается.

Наковальня устанавливается и укрепляется на толстом деревянном чурбане, который называется стулом. Этот стул зарывают в землю так, чтобы поверхность его возвышалась на 35 см над землей.

Если нет дубового бруса, то можно употребить березовый или сосновый, в верхний конец которого для большей прочности загоняют железный бугель[4 - Бугелем называют железное кольцо, надеваемое на верхний конец всякой сваи, вбиваемой в землю, для предохранения этого конца от растрескивания.].

Наковальню прикрепляют к стулу гвоздями после предварительной проверки правильности (горизонтальности) ее установки. Вес наковальни бывает различный, в зависимости от ее величины и рода предполагаемых работ. Для маленьких кузниц достаточна наковальня в 64–80 кг веса.

Форма наковальни также не всегда бывает одинакова. В России приняты однорогие наковальни, на которых удобно производить всякую кузнечную работу. Что же касается двурогой наковальни, то в кузнечном деле она малопригодна и употребляется только для изгибания колец, хотя ту же работу можно производить и на обыкновенной однорогой наковальне.

На рабочей поверхности наковальни должно быть два гнезда квадратного и круглого сечения, предназначенных для вставления хвостов[5 - Хвост – свободная часть кузнечного инструмента.] вспомогательных инструментов, употребляемых при ковке металлов.

При выборе наковальни для установки в кузнице необходимо сделать тщательный осмотр правильности и соразмерности ее частей. Рабочая поверхность заслуживает особенного внимания. Она должна быть совершенно ровная, гладкая, иметь достаточный слой наваренной стали и хорошо закалена. Твердость закалки испытывается напильником (слесарною пилою) по следу, оставляемому им на поверхности. Если след резок, то это служит признаком, что наковальня плохо закалена, то есть слишком мягка, и наоборот, едва заметные царапины доказывают хорошую закалку.

Кроме наковальни, в хорошо устроенных кузнечных мастерских всегда имеется гладкая чугунная доска, обыкновенно называемая правильною доскою. На этой доске выправляются те отковки, от которых требуется особая правильность формы. Правильная доска должна иметь хорошо закаленную полированную стальную поверхность.

Кузнечные инструменты бывают двух родов: обделывающие и вспомогательные. Назначение тех и других инструментов – придать отковываемой вещи требуемую форму.

Молотки. Наиболее важный и необходимый для кузнеца инструмент – молоток, который бывает двух родов – маленький, называемый ручником (рис. 8), и большой – кувалда (рис. 9). Оба эти молотка насаживаются на соответствующие им по величине и весу ручки березового или какого-либо другого твердого и вязкого дерева.

Рис. 8, 9

Ручником работает кузнец, держа его всегда в правой руке. Вес такого молотка бывает около 1,2 кг, а длина ручки 25–38 см.

Кувалда бывает 4–8 кг весом, при длине рукоятки в 50–64 см. Вследствие такого значительного веса, а также и для увеличения силы удара кувалдой работают двумя руками.

Кузнечные молотки, независимо от их величины и веса, имеют одинаковую форму. Нижняя широкая часть называется бойком и отделывается в виде восьмигранной призмы, верхняя же, суживающаяся в виде тупого клина, называется задком.

Небольшие вещи можно отковать одним ручником, но чаще всего работа ведется двумя молотками, то есть ручником и кувалдою одновременно. Такая совместная работа идет скорее и лучше, чем если бы ее производил кузнец один, без помощи молотобойца.

Работа кузнечными молотками – труд нелегкий и требует большого навыка для начинающего заниматься кузнечными работами.

Ударом ручника по какой-либо части отковываемой на наковальне вещи кузнец указывает молотобойцу как направление, так и силу удара. Молотобоец обязан безусловно подчиняться этим немым указаниям кузнеца и бить кувалдой именно в то место вслед за ударами ручника, пока кузнец слабым ударом ручника по наковальне не даст знать своему помощнику о том, что следует прекратить работу.

Необходимо, чтобы удары молотком производились правильно и, смотря по необходимости, с большею или меньшею силою. Слишком слабый удар замедляет работу, а сильный может испортить вещь в руках неопытного кузнеца. Не менее трудным делом при ковке является также умение пускать в ход задок молотка вместо бойка, которым чаще всего производится ковка. Удары задком молотка производятся, если необходимо в отковываемой вещи сделать какое-либо углубление, вдавливание, которое нельзя произвести бойком. Вообще то или другое положение, придаваемое молотку, зависит от рода работы, к которой необходимо примениться для каждого частного случая.

Вместо ручника кузнец иногда употребляет другие инструменты, исполняющие то или другое специальное назначение, для изменения формы поверхности отковываемой вещи. К такого рода посредствующим или вспомогательным инструментам принадлежат инструменты, носящие в кузнечном деле общее название подбоек. Они имеют верхнюю часть (задок) обделанной в виде восьмигранной призмы с слегка закругленною верхнею плоскостью, между тем как нижней части (подбойке) придают форму сообразно назначению инструмента.

Во время работы молотобоец ударяет по верхней части подбойки, тогда как нижняя часть обжимает предмет и тем самым придает ему ту или другую желаемую форму.

Плоская гладилка (рис. 10) служит для выравнивания плоских поверхностей после предварительной обработки их молотками. Нижней поверхности гладилки придают плоскую форму, достаточно просторную и гладко отполированную. На такую гладилку обыкновенно надевают ручку из скрученной толстой проволоки, как это видно на рисунке.

Рис. 10, 11

Полукруглая гладилка (рис. 11) отличается от плоской тем, что нижняя поверхность ее имеет выемку в виде полукруга, посредством которой можно выровнять круглый стержень.

Надавка (рис. 12 и 13) употребляется для выравнивания вогнутых поверхностей и полукруглых впадин, для чего нижняя поверхность этого инструмента имеет закругленную форму.

Рис. 12-16

Обжимка (рис. 14–16). Под этим названием известны в кузнечном деле металлические формы, состоящие из двух половинок, в которых проделаны углубления, соответствующие очертанию наружной поверхности вещи, которую хотят отковать. Нижняя часть обжимки вставляется в гнездо ручкой. Отковываемую вещь помещают в отверстие, образуемое обеими половинками обжимки, причем края их не сойдутся. Тогда молотобоец бьет по верхней наружной поверхности обжимки, пока края обеих половинок плотно не сойдутся одна к другой и вещь не примет требуемую форму.

Пробойник, или бородка (рис. 17, 18), служит для пробивания дыр в нагретом металле круглой и гранной формы сечения. Сообразно этому пробойнику дают коническую форму с очертаниями и гранями различного сечения. Пробойники во время работы надеваются на скрученную проволочную ручку, подобную той, какая показана на рис. 10.

Рис. 17, 18

Для пробивания дыр в металле надо иметь железную подкладку из толстой полосы, в которой имеется несколько отверстий различной величины и очертаний. Подкладку ставят на наковальню, а на нее – нагретую до температуры красного каления железную или стальную вещь, в которой хотят пробить дыру. Намеченное отверстие пробивают над соответствующей ему дырою подкладки.

Зубило (рис. 19) служит для разрубки железных полос на части. Верхняя часть зубила приспособлена для битья кувалдой, а нижняя вытянута в виде острого ребра, оканчивающегося лезвием, обделанным в виде клина. Чтобы ускорить работу, употребляют резак, который играет роль нижника с острым ребром. Резак вставляется своим хвостом в отверстие наковальни, а на острое ребро кладется перерубаемая железная полоса, и тогда по намеченной сверху линии ставят зубило, по которому бьют кувалдою.

Рис. 19

К числу вспомогательных инструментов следует отнести клещи, кронциркуль и аршин.